一种实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置

1.本实用新型涉及道路养护材料测定技术领域，具体为一种实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置。


背景技术：

2.含砂雾封层是一种新兴的路面预防性养护材料，洒布至路表后可填封微裂缝和表面空隙，起到防止松散石料脱落、阻止水分下渗、增强路面抗滑能力的作用，避免早期病害向深层位发展。含砂雾封层是由以改性乳化沥青或煤沥青基材料、陶土、聚合物添加剂为主要成分的雾封层材料与砂组成的混合料，施工前需提前将砂和雾封层材料混合均匀，保证砂可以稳定悬浮在雾封层材料内部。
3.然而，在制备阶段，含砂雾封层混合液长时间存储易出现离析、泌水等现象，导致材料品质下降、养护效果不良。含砂雾封层混合液本质上是一种固相(砂)与液相(雾封层)的混合体系，当固相材料和液相材料的密度差过大时，砂颗粒便会聚集沉降。在喷洒施工阶段，砂颗粒的聚集沉降可能会导致喷嘴堵塞，离析的含砂雾封层洒布在路表后的粘结性和抗滑性不佳。
4.由于含砂雾封层为深色不透明的混合液，难以通过简单的图像采集、密度测量等手段评价其存储稳定性；目前尚无形成评价含砂雾封层存储稳定性的技术规范，从业人员多根据路用效果间接评估含砂雾封层的稳定状态，结果随机性大，材料的优化设计缺乏科学依据。
5.因此，有必要提供一种实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置，以解决上述背景技术存在的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置，包括储存单元、取样单元和定位单元，所述储存单元由玻璃容器和不锈钢底座构成并且两者紧密胶结，所述玻璃容器内径与高度分别为20cm与80cm并且每隔10cm设置一条刻度线。
8.优选的，所述取样单元包括取样器外壁、进液口、取样器内芯、旋转把手、金属承托片和盛样皿，所述取样器外壁内径与深度分别为5cm与95cm，所述取样器外壁底部为倒圆锥形状并且深度为5cm，所述进液口宽度与高度分别为2.5cm与4cm。
9.优选的，最下方所述进液口距玻璃容器底部15cm，由下至上相邻的所述进液口的间距为10cm并且总共设置5个进液口。
10.优选的，所述取样器内芯可竖直插入取样器外壁并且外径与深度分别为5cm与90cm，所述取样器内芯还设有宽为2.5cm、高度为65cm的长方形开口，所述旋转把手焊接在
取样器内芯顶部并且可转动调整取样器内芯开口与进液口位置是否重合，所述金属承托片用于支撑盛样皿，最下方的所述承托片距离取样器内芯底部为7cm并且由下至上每隔13cm焊接于取样器内芯内部。
11.优选的，所述盛样皿位于金属承托片上方并且由储液槽和限位片组成，所述储液槽容积为32ml，所述储液槽两侧与限位片铰接，所述限位片可完成向上翻折和横向铺展。
12.优选的，所述定位单元由气囊和润滑轴承组成，所述气囊为环形结构，所述气囊内径与外径分别为5cm与20cm并且可防止取样单元插入容器时造成的液面扰动，所述润滑轴承介于取样器外壁和气囊之间起定位作用。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、该实用新型提供了一种实验室用快速评定含砂雾封层存储稳定性的方案，通过应用便于装卸的盛样皿和防扰动气囊，可实现不同深度混合液的同步提取，并减少了取样时对液面造成的扰动，提高了分层取样的效率与准确率。
15.2、该实用新型通过测量各分层液重量换算得到存储稳定性su，可客观反映含砂雾封层内部固相和液相材料的分布情况，解决了含砂雾封层存储稳定性难以评价的技术难题，填补了规范中该领域的空白，为含砂雾封层的设计优化提供了依据。
附图说明
16.图1为实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置整体结构图；
17.图2为该装置储存单元的结构组成示意图；
18.图3为该装置取样单元的结构组成示意图；
19.图4为取样单元中盛样皿的结构组成示意图；
20.图5为该装置定位单元的结构组成示意图。
21.图中：1、储存单元；2、取样单元；3、定位单元；4、玻璃容器；5、不锈钢底座；6、取样器外壁；7、进液口；8、取样器内芯；9、旋转把手；10、金属承托片；11、盛样皿；12、储液槽；13、限位片；14、气囊；15、润滑轴承。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面根据本实用新型的整体结构，对其实施例进行说明。
24.请参阅图1-5，一种实验室用含砂雾封层存储稳定性评价装置，包括储存单元1、取样单元2和定位单元3，储存单元1由玻璃容器4和不锈钢底座5构成并且两者紧密胶结，玻璃容器4内径与高度分别为20cm与80cm并且每隔10cm设置一条刻度线，取样单元2包括取样器外壁6、进液口7、取样器内芯8、旋转把手9、金属承托片10和盛样皿11，取样器外壁6内径与深度分别为5cm与95cm，取样器外壁6底部为倒圆锥形状并且深度为5cm，进液口7宽度与高度分别为2.5cm与4cm，最下方进液口7距玻璃容器底部415cm，由下至上相邻的进液口7的间距为10cm并且总共设置5个进液口7，取样器内芯8可竖直插入取样器外壁6并且外径与深度分别为5cm与90cm，取样器内芯8还设有宽为2.5cm、高度为65cm的长方形开口，旋转把手9焊接在取样器内芯8顶部并且可转动调整取样器内芯8开口与进液口7位置是否重合，金属承托片10用于支撑盛样皿11，最下方的承托片10距离取样器内芯8底部为7cm并且由下至上每隔13cm焊接于取样器内芯8内部，盛样皿11位于金属承托片10上方并且由储液槽12和限位片13组成，储液槽12容积为32ml，储液槽12两侧与限位片13铰接，限位片13可完成向上翻折和横向铺展，定位单元3由气囊14和润滑轴承15组成，气囊14为环形结构，气囊14内径与外径分别为5cm与20cm并且可防止取样单元2插入容器4时造成的液面扰动，润滑轴承15介于取样器外壁6和气囊14之间起定位作用。
25.工作原理：测试前准备工作：将制备好的含砂雾封层混合液倒入玻璃容器4内，液面与80cm刻度线平齐，随后在玻璃容器4顶面放置定位单元3，气囊14漂浮在待测液表面；随后，将储液槽12两侧的限位片13向上翻折，通过取样器内芯8的开口放置于指定的金属承托片10上方，向下扳动限位片13使其横向铺展，完成盛样皿11与取样器内芯8的组装，再将取样器内芯8竖直插入取样器外壁6，完成取样单元2的组合。
26.优选的，含砂雾封层混合液在玻璃容器4中静置，存储时间为24h。
27.分层取样步骤：将组合完毕的取样单元2通过润滑轴承15竖直插入装有待测液的玻璃容器4中，直至取样器外壁下端6接触到玻璃容器4底部，随后转动把手9，使取样器内芯8开口与进液口7重合，此时含砂雾封层混合液通过进液口7流入储液槽12中，待收集完毕后再次转动把手9，隔断待测液与取样单元2；之后，向上拉动把手9，抽出取样器内芯8，向上翻折限位片13，向外拉动取出装有各层含砂雾封层混合液的盛样皿11；最后，清洗装置各构件，完成取样流程
28.存储稳定性计算：采用电子天平称量各个盛样皿11的重量内部含砂雾封层混合液的体积保持一致，由下至上依次记为mi，其中i的取值范围为1-5，通过公式a计算存储稳定性指标su。其中，su无量纲，测试值su越接近于1，表明含砂雾封层材料的存储稳定性越好。
[0029][0030]
上述公式中：maxmi，代表各层测试液重量的最大值；minmi代表各层测试液重量的最小值；m
ave
代表各层测试液重量的平均值。
[0031]
由上述内容可知，本实用新型结构精巧，操作简便，可实现多层待测液的同步提取，并减少了取样时对液面造成的扰动，提高了分层取样的效率与准确率；同时，应用本实
用新型可快速评定含砂雾封层混合液的存储稳定性，客观反映材料内部的分布均匀情况，填补了规范中该领域的空白，为含砂雾封层的设计优化提供了依据
[0032]
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。